數(shù)據(jù)中心的核心 飛思卡爾通信處理技術助用戶“一馬當先”

　　數(shù)據(jù)中心讓你“馬上網(wǎng)購”

　　對于中國網(wǎng)民而言，最期待的節(jié)日可能不再局限于春節(jié)、國慶節(jié)，而是“雙十一”，“雙十二”等所謂的節(jié)日，而在這種新興的網(wǎng)絡節(jié)日背后，是上千億人民幣的網(wǎng)購交易。僅天貓一家，2013年11月11日，天貓的網(wǎng)購成交額達到350.19億人民幣，這一數(shù)字比去年“雙十一”成交額增長了83%。而支付寶實現(xiàn)成功支付1.88億筆，最高每分鐘支付79萬筆。迅猛發(fā)展的B2C也對銀行機構(gòu)和電子商務網(wǎng)站的IT系統(tǒng)帶來了壓力，促使他們加快數(shù)據(jù)中心建設換代升級。

　　這只是數(shù)據(jù)中心在物聯(lián)網(wǎng)時代發(fā)揮作用的一個縮影。隨著聯(lián)網(wǎng)設備和云服務的不斷發(fā)展，導致世界各地的數(shù)據(jù)中心無論是在數(shù)量上還是在規(guī)模上都大幅增長。而現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心大都以高成本、高能耗的服務器為主。之前市場從來不需要既能減少碳排放、又能大幅縮減總擁有成本（TCO）的技術。飛思卡爾攜手各合作伙伴和標準化組織，正在設計一些具有性價比最高、功耗比最低、更安全的產(chǎn)品解決方案，以應對數(shù)據(jù)中心面臨的挑戰(zhàn)。具體來說，數(shù)據(jù)中心應用主要包括：64位服務器、智能網(wǎng)絡適配器（iNIC）、應用交付控制器（ADC）、存儲區(qū)域網(wǎng)絡（SAN）和融合網(wǎng)絡適配器（CAN）等，如圖1所示。飛思卡爾有很多芯片和軟件都能在數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡設備中應用，這里要特別推薦QorIQ T系列T4240/T4160 24/16虛擬內(nèi)核通信處理器和C29x系列加密協(xié)處理器。

　　圖1 飛思卡爾在數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡設備應用中的布局圖

　　QorIQ T4240多核通信處理器

　　飛思卡爾旗艦級T4240具有12個物理內(nèi)核并支持24個虛擬內(nèi)核，T4160具有8個物理內(nèi)核并支持16個虛擬內(nèi)核。這兩款產(chǎn)品的運行頻率可達1.8 GHz，提供大容量高速緩存、硬件加速以及先進的系統(tǒng)外設，主要用于希望在一個SoC中整合控制和數(shù)據(jù)平面處理的應用。

　　T4240內(nèi)核的主要特性有：12個雙線程e6500內(nèi)核；4個e6500組成一個集群，共享一個2 MB L2緩存；運行頻率最高達1.8 GHz，電壓為1.0 V，具有64位ISA支持；用戶、超級用戶和管理程序3個等級的指令；1.5 MB CoreNet平臺緩存。T4240加速器和存儲器控制的特性有：64位DDR3和DDR3L SDRAM存儲器控制器，帶ECC支持，工作頻率高達1 866 MT/s；基于硬件的加密加速（SEC5.0），可達40 Gb/s；數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮引擎（DCE1.0），可達20 Gb/s；模式匹配引擎（PME2.0），可達10 Gb/s。

　　作為飛思卡爾通信處理器的高端旗艦產(chǎn)品，T4240當然有最強大的網(wǎng)絡單元。SerDes：32個通道，頻率最高10 GHz；以太網(wǎng)：XAUI、XFI、10Gbase-KR和HiGig上最多4個10GE端口，SGMII、QSGMII和RGMII支持最多16個1GE端口，數(shù)據(jù)包解析、分類和分發(fā)（高達50 Gb/s），數(shù)據(jù)中心橋接；Interlaken-LA；4個PCIe，2個在Gen2上，2個在Gen3上；2個串行RapidIO；2個串行ATA （SATA2.0）控制器；3個8通道DMA引擎；Aurora高性能調(diào)試端口。

　　圖2 T4240內(nèi)部架構(gòu)圖

　　C29x系列加密協(xié)處理器

　　隨著網(wǎng)絡犯罪率呈兩位數(shù)激增，許多公司（如Google）采用安全網(wǎng)頁作為保護用戶和公司的手段。很顯然，安全網(wǎng)絡流量正在激增，特別是在網(wǎng)絡交易時傳遞著銀行卡和信用卡交易信息。當安全事務增加到每秒成百上千時，軟件已無法完成，因為執(zhí)行SSL或IPsec事務需要完成公鑰握手操作，這就會出現(xiàn)網(wǎng)絡流量瓶頸問題。

　　飛思卡爾推出C29x系列加密協(xié)處理器，為數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡安全設備提供分擔公鑰處理事務的解決方案，擴容后可每秒處理成千上萬個事務。這一可擴展解決方案包含C291、C292和C293協(xié)處理器3個器件，可為安全網(wǎng)絡設備提供每秒8 000和32 000次2 048位RSA事務的處理能力，功耗卻只有4 W~10 W。由于C29x系列器件通過PCIe總線分擔事務，因而可以與QorIQ通信處理器（如T4240）或市場上的其他主處理器搭配使用。

　　案例：應用交付控制器

　　應用交付控制器（ADC）是應用服務器與數(shù)據(jù)中心對外接口之間的網(wǎng)絡中間層。ADC能夠跨服務器實現(xiàn)HTTP終接、安全套接字處理、深層數(shù)據(jù)包檢測DPI威脅管理、壓縮、緩存，應用卸載、負載均衡和流量調(diào)整，從而優(yōu)化服務器效率。憑借QorIQ T4240處理器，并配合C29x系列加密協(xié)處理器，飛思卡爾向ADC市場提供了一個高性價比、低功耗的解決方案。

　　圖3 應用交付控制器模塊框圖

　　數(shù)據(jù)中心讓網(wǎng)絡“馬上不堵”

　　恰逢中國傳統(tǒng)佳節(jié)春節(jié)，又到了搶購火車票的高峰，火車票售票網(wǎng)12306網(wǎng)站單日點擊量最高可達144億次，相當于全國每人點擊10次，算是全球的奇葩了，對該網(wǎng)站服務器造成了巨大壓力，因此出現(xiàn)很多用戶無法登錄等狀況，12306網(wǎng)站再一次成了眾矢之的。優(yōu)化的解決方案有很多，而數(shù)據(jù)中心的升級絕對是重點。據(jù)了解，12306網(wǎng)站數(shù)據(jù)中心核心最大帶寬只有40 Gb/s左右，要處理海量的訪問，至少要100臺以上萬兆服務器同時工作才能滿足，現(xiàn)在12306網(wǎng)站的數(shù)據(jù)中心在硬件上無法滿足。擁有24個虛擬內(nèi)核的QorIQ T4240運行頻率可達1.8 GHz，提供大容量高速緩存、硬件加速等功能，其已經(jīng)獲得了有史以來嵌入式處理器領域內(nèi)最高的CoreMark基準每瓦性能配置和整體性能分數(shù)，它可以在12306網(wǎng)站這類數(shù)據(jù)中心應用中大顯身手，讓網(wǎng)絡可能“馬上不堵”。

　　銀行、電子商務網(wǎng)站未來智能數(shù)據(jù)中心建設將可能具有以下特點：一是面向服務，即具備高度的自動化程度和動態(tài)的資源架構(gòu)，通過虛擬化、自動化等技術，實現(xiàn)資源調(diào)整的快速響應，應對業(yè)務快速發(fā)展和業(yè)務高峰。二是智能處理，包含進行判斷與做出行為的能力。如果數(shù)據(jù)中心建設不能滿足需求，那么像出現(xiàn)“雙十一”、“春節(jié)網(wǎng)購火車票”這樣的集中交易時，很有可能就會出現(xiàn)堵塞癱瘓的情況。

　　采用飛思卡爾QorIQ T系列虛擬內(nèi)核通信處理器、C29x系列加密協(xié)處理器，再搭配上VortiQa網(wǎng)絡軟件等一系列優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡解決方案，將會讓數(shù)據(jù)中心表現(xiàn)得更快、更安全、更節(jié)能，以幫助企業(yè)和用戶在各自領域“一馬當先”，能夠及時把握物聯(lián)網(wǎng)帶來的機遇、盡情體驗物聯(lián)網(wǎng)帶來的便利生活。